车辆运动控制方法和装置与流程

本申请涉及车辆，具体涉及一种车辆运动控制方法和装置。

背景技术：

1、为提升车辆运动控制的效果，目前常见的方法会在运动控制器前添加轨迹规划，以保证控制过程中车辆稳定渐进地逼近目标运动状态，减小控制过程中的震荡和超调。

2、一般使用的轨迹规划，均默认规划始末点的各阶导数为0。然而，车辆运动控制器的应用场景是复杂多变的，在实际使用中，时常会遇到诸如在非静止时刻启用运动控制器，即非理想控制起点的运动轨迹规划；在规划中途打断切换至其他控制模式，即非理想终点运动轨迹规划切换。现有的轨迹规划在遇到非理想控制起点规划或非理想终点规划切换的应用场景时，会导致规划出现不平滑的突变、终点偏差增大、导数输出异常等问题，造成车辆运动控制效果差。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种车辆运动控制方法和装置，以解决车辆运动控制效果差的问题。

2、本申请的技术方案如下：

3、第一方面，提供了一种车辆运动控制方法，该方法包括：

4、在获取到车辆的控制目标的期望值的情况下，获取所述车辆的初始速度、初始加速度和最大变加速度限制；其中，所述控制目标为：所述车辆的位移，或者，所述车辆的转角；

5、利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、所述期望值、以及最短时间规划规则，确定所述车辆是否满足停车条件，其中，满足所述停车条件表征：在速度从所述初始速度变为0的情况下，所述控制目标的实际值大于所述期望值；

6、在所述车辆不满足所述停车条件的情况下，利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、以及所述最短时间规划规则，确定所述车辆的变加速度随时间的第一规划结果；

7、基于目标规划结果执行车辆运动控制，其中，所述目标规划结果为所述第一规划结果，或者，所述目标规划结果基于所述第一规划结果确定。

8、第二方面，提供了一种车辆运动控制装置，该装置包括：

9、获取模块，用于在获取到车辆的期望位置的情况下，获取所述车辆在起始位置的初始速度、初始加速度和最大变加速度限制；

10、第一确定模块，用于利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、控制目标的期望值、以及最短时间规划规则，确定所述车辆是否满足停车条件，其中，满足所述停车条件表征：在速度从所述初始速度变为0的情况下，所述控制目标的实际值大于所述期望值；所述控制目标为：所述车辆的运动控制目标，或者，所述车辆的转角；

11、第二确定模块，用于在所述车辆不满足所述停车条件的情况下，利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、以及所述最短时间规划规则，确定所述车辆的变加速度随时间的第一规划结果；

12、运动模块，用于基于目标规划结果执行车辆运动控制，其中，所述目标规划结果为所述第一规划结果，或者，所述目标规划结果基于所述第一规划结果确定。

13、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现本申请实施例任一所述的车辆运动控制方法的步骤。

14、第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现本申请实施例任一所述的车辆运动控制方法的步骤。

15、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行本申请实施例任一所述的车辆运动控制方法的步骤。

16、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

17、在本申请实施例中，在获取到车辆的控制目标的期望值的情况下，可以先获取车辆的初始速度、初始加速度、最大变加速度限制；之后，利用初始速度、初始加速度、最大变加速度限制、期望值和最短时间规划规则，确定车辆是否满足停车条件。在车辆不满足停车条件的情况下，可以利用初始速度、初始加速度、最大变加速度限制和最短时间规划规则，确定车辆的变加速度随时间的第一规划结果，然后，基于目标规划结果执行车辆运动控制，其中，目标规划结果为第一规划结果，或者，基于第一规划结果确定。可见，可见，本申请实施例通过利用最短时间规划规则给出车辆的变加速度随时间的规划结果，既可以使得本申请实施例能够适用于任意初始条件的应用场景下对控制目标进行轨迹规划，也可以使得车辆的加速度、速度和控制目标分别一阶、二阶和三阶连续，提升车辆运动的平稳性，从而提高车辆运动控制效果。

技术特征：

1.一种车辆运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、所述期望值、以及最短时间规划规则，确定所述车辆是否满足停车条件，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在第一情况下，所述控制目标计算公式为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆包括目标参数对应的最大限制，所述目标参数包括速度和加速度中至少一项；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述最短时间规划规则中，车辆运动阶段依次包括：匀加加速的第一运动阶段，所述第一运动阶段的时长为；匀加速的第二运动阶段，所述第二运动阶段的时长为；匀减加速的第三运动阶段，所述第三运动阶段的时长为；匀速的第四运动阶段，所述第四运动阶段的时长为；匀减加速的第五运动阶段，所述第五运动阶段的时长为；匀减速的第六运动阶段，所述第六运动阶段的时长为；匀加加速的第七运动阶段，所述第七运动阶段的时长为；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二规划结果包括第二至第二；

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第一确定结果包括所述车辆的正向加速度的值大于加速度对应的最大限制，且所述目标参数包括速度的情况下，所述利用第二规划结果，确定所述目标规划结果，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、所述期望值、以及最短时间规划规则，确定所述车辆是否满足停车条件之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用所述初始速度、所述初始加速度、所述最大变加速度限制、以及最短时间规划规则，确定所述车辆停车时所述控制目标的第二实际值，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述最短时间规划规则中，车辆运动阶段依次包括：匀加加速的第一运动阶段，所述第一运动阶段的时长为；匀加速的第二运动阶段，所述第二运动阶段的时长为；匀减加速的第三运动阶段，所述第三运动阶段的时长为；匀速的第四运动阶段，所述第四运动阶段的时长为；匀减加速的第五运动阶段，所述第五运动阶段的时长为；匀减速的第六运动阶段，所述第六运动阶段的时长为；匀加加速的第七运动阶段，所述第七运动阶段的时长为；

11.一种车辆运动控制装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种车辆运动控制方法和装置。该方法包括：在获取到车辆的控制目标的期望值的情况下，利用初始速度、初始加速度、最大变加速度限制、期望值、以及最短时间规划规则，确定车辆是否满足停车条件，其中，满足停车条件表征：在速度从初始速度变为0的情况下，控制目标的实际值大于期望值；控制目标为：车辆的位移，或者，车辆的转角；在车辆不满足停车条件的情况下，利用初始速度、初始加速度、最大变加速度限制、以及最短时间规划规则，确定车辆的变加速度随时间的第一规划结果；基于目标规划结果执行车辆运动控制，其中，目标规划结果为第一规划结果，或者，目标规划结果基于第一规划结果确定。本申请可以提高车辆运动控制效果。

技术研发人员：怀周玉,李学聪,戴渌爻,张佳雯
受保护的技术使用者：经纬恒润（天津）研究开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23